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尕海自然保护区

发稿单位:尕海则岔管护中心   签发日期:2011-03-15

碌曲县粗枝云杉选优及建立种子园技术报告

李俊臻    王三喜

甘肃尕海则岔国家级自然保护区管理局   747200

  要:按照甘肃省《云杉选优技术标准》初选优树54株,又按照本林区自定选优技术标准,初选优树40株,最后按三株大树对比法复选优树22株,其中I级优树2株,占9.1%II级优树5株,占22.7%III级优树12株,占54.6%,Ⅳ级优树3株,占13.6%。在阿拉苗圃建立粗枝云杉种子园15亩,安排25个无性系,每系16个定植点计400个大定植点,定植1600株砧木。

关键词:粗枝云杉  优树  选择育种  嫁接  种子园

碌曲县位于甘肃省西南部,东南与四川省若尔盖县接壤,东邻卓尼县,东北与夏河县相接,西北与青海省河南县相连,西南为玛曲县。碌曲县天然林区主要集中于县境东北部,地理坐标为102º33ˊ—102º58ˊ,北纬34º17ˊ—34º41ˊ。海拔2812—3956米,相对高度多在300—400米,坡度一般在20—28度之间。据有关资料,林区年降水量在553—646毫米,相对湿度为64—71%,无霜期在21—65天之间。森林土壤主要有高山草甸土,山地棕壤及碳酸盐棕褐土,腐殖质中厚,土壤有机质含量高,团粒结构良好,保水性能强。

林区气候、土壤等生境条件适应于以粗枝云杉、巴山冷杉、紫果云杉等树种组成的暗针叶林为主体的植被种群的生存。据调查,粗枝云杉群系是本林区优势的群系,说明粗枝云杉对本林区生境条件最为适应。

粗枝云杉,亦称云杉,学名Picea asperata Mast.,幼龄稍耐荫,根系浅,耐寒冷的环境条件,在气候凉爽湿润,年降水量600—800毫米,土层深厚排水良好的微酸性棕色森林土壤上生长发育良好。粗枝云杉木材黄白色,纹理直,结构细致,较轻软,有弹性,易加工,为建筑、桥梁、车辆、航空器材、家具、包装箱材、造纸等行业的优质良材。粗枝云杉较易繁殖,用种子常规露地育苗5—6年即可出圃造林,造林成活率高。实践证明,粗枝云杉是本林区荒山造林、森林更新的最理想树种。

为了落实国家提出的“种子生产基础化、采种专业化、种子质量标准化、造林用种良种化”的四化方针,培育速生优质、丰产的粗枝云杉人工林,我们在碌曲县开展了粗枝云杉优树选择及云杉优树嫁接种子园工作。

一、选优的遗传学意义:

现存的树木种类,是通过变异、遗传和自然选择的共同作用,在长期的历史发展过程中逐渐进化而来的。它们是物种长期适应的产物,是进化的结果,在进化过程中,变异具有头等重要意义,因为它是进化的动力、是选择的对象、是引起性状发生变异的原因。变异是多种多样的,发生变异的遗传基础有:①由于环境的变化,树木在长期适应过程中形成了新的性状;②天然杂交,由于基因的分离与重新组合,导致新性状的形成;③芽变;④染色体畸变,由于染色体的结构和数目发生了变化,引起了新性状的形成;⑤基本突变,由于一些理化因素,如某些射线的作用,使基因发生变化,引起新性状的发生。

选择有利于提高木材产量和质量的变异个体(优树),对各入选优树按各种杂交设计产生半同胞或全同胞子代,分别作子代测定,并根据子代性状表现,再度评定入选优树(旁系),挑选其中能产生突出子代的优树组合,供繁殖种子之用。这一选择方式称按半同胞或全胞的选择,因其充分利用了树木多年生特性,受环境因素干扰小,育种效果好,由单株优树产生的自由授粉子代称家系,家系选择就是对入选优树的半同胞、全同胞子代分别作子代测定,并根据子代性状的平均表现挑选优良家系,淘汰低劣家系的过程。在家系内进一步挑出优良个体,即为家系内选择;在最优家系中选择优树单株作个体选择,就是配合选择。据福建洋口林场报告,他们选择的杉木优树自由授粉子代,7的生时单位面积木材产量可提高20—30%,最优家系可增产30—40%,可见选优的意义是很大的。

二、选优方法:

(一)查阅林区有关技术资料:这次选优基本依据省上颁发的甘肃省企业标准《云杉选优技术标准》(甘QLY3—83)进行。按照《标准》中关于“优树必须在优良林分中选择”的原则,查阅林区《森林资源调查簿》、《林相图》、《森林资源档案卡》等技术资料,选出了立地条件好,海拔在3200米以下,林龄在Ⅲ、Ⅳ龄级,郁闭度0.5—0.7,粗枝云杉组成在八成以上,无病虫害的小班作为候选林分。

(二)走访、踏查:林区农牧民、职工群众长期生活、工作在深山老林,对林分情况比较了解。通过走访林区群众,座谈了解候选林分生长情况;在各项林分因子基本符合条件的林分进行了踏查,经过详细踏查,选出了各项林分因子均很理想且林相整齐、林木生长量大、形质好的小班作为选优林分;在候选林分中同时踏查记载各生长指标及形质指标,并着重记载调查树木年龄、树高、胸径、中径(实测结合目测),对年龄在40—80年林木计算了树高和胸径的年生长量及形数。

(三)选优指标的制定:通过踏查发现,省定标准的指标在本林区稍低,为此又制定了本林区选优技术标准,为了既满足省定标准要求又考虑到本林区林木生长情况,确定了先按省定标准初选,再按自定标准初选,最后按自定相对指示复选的补充方案。

1、初选技术标准(即绝对指标法标准):

(1)形质指标:

A、干高比(枝下高比树高):自然整枝良好,枝下高大则节子少而小,木材材质好。据踏查资料,确定优树枝下高与树高之比在于0.20起给分。

B、冠径比(冠幅与胸径之比):冠幅大小受遗传性的制约,一般地窄冠树的子代仍为窄冠。而窄冠树造林,单位面积可获得较大的株数,从而提高蓄积量。根据踏查资料,确定冠幅与胸径之比在18倍以下起给分。

C、枝径比:主干节间上的侧枝粗与树杆粗是有联系的,侧枝粗度小,侧枝数就多,而侧枝多的类型常形成浓密的树冠,增大了光合面积,材积生长较快。根据踏查资料,确定最粗侧枝与胸径之比在0.23以下起给分。

D、近十年胸径生长量:生长势大则径生长快。根据踏查资料,确定近十年胸径生长量大于3.0厘米起给分。

E、当年高生长量:是反映生长势的又一指标,高生长量大则生长势旺盛。根据踏查资料,确定当年高生长量大于0.3米以上给分。

F、胸高皮厚:树皮厚度有较强的遗传性,一般地薄皮型树皮较为光滑细密,整枝较好,树杆尖削度小,窄冠,在相同条件下生长较厚皮型快。根据踏查资料,确定树皮小于10毫米给分。

G、分枝角:因差异较小而又难以测定,故仅供参考未予评分分段。凡树杆不通直圆满,枯顶、双叉、有病虫感染及机械损伤的林木均不作选优对象。

(2)生长指标:根据踏查资料,计算了61株40—80年林木的年龄、胸径、中径、树高及胸径年生长量、树高年生产量和形数,确定各生长指标给分起点分别为:

A、径生长:平均数为0.25厘米/年,标准差0.07,考虑径到生长对材积影响较大,确定加一个半标准差即0.36厘米/年起给分。

B、高生长:平均数为0.18米/年,标准差为0.05,确定加半个标准差即0.21米/年起给分。

C、形数:平均数为0.49,标准差为0.101,因形数受胸径、树高制约,常为反比关系,要求较低,故确定自0.36起给分。

2、复选标准(即相对大树对比法标准):

(1)形质指标:同初选指标一致。

(2)生长指标:优树材积同三株优势木年龄订正后材积之比;优树材积大于三株不同年龄平均材积1%起给分。

三、初选:在踏查确定选优林分,并制定本林区选优技术标准后,集中人力和时间进行了初选工作,按“之”字形线路在选优林分中自下而上寻找优树。当发现形质指标符合优树条件的优良单株后,即进行如下测量计算。

1、测树因子调查:

(1)年龄:用生长锥在树杆基部钻取年轮木条,并用平行线法进行校正,直到钻取髓心为止,在放大镜下数清年龄。

(2)胸径:当年龄在40—80年之间时,用钢围尺量取胸径,并计算胸径年生长量。

(3)树高:如果胸径生长量大于0.35厘米/年,则用勃鲁菜测高器测量树高,树高测量在水平距离15和20米处分别进行,并以两次所测数据一样时认可,并计算树高年生长量。

(4)中径:年高生长大于0.2米时上树测量中径,方法是上树者手拉皮尺,至树高一半时用钢围尺量取,遇到侧枝影响测量时在侧枝上下10厘米左右分别量取,并以两次量取直径的平均值作为中央直径。量完后按以下公式计算形数:

DH/2

g=——       ;  f=g2

D1.3

g——形率、DH/2—中央直径、D1.3—胸径、f—形数

(5)最粗枝:在量取中径的同时,用钢围尺测量最粗侧枝直径。

(6)枝下高:在量取中径时,用皮尺测量。

(7)分枝角:估测树冠中央分枝角。

(8)冠幅:在地面量取,取南北、东西树冠直径平均数。

(9)当年高生长:在能较好观察的地方目测。

(10)近十年胸径生长量:在胸高北侧用生长锥钻取适量年轮木条,数出十年的年轮用钢卷尺测量,并乘以2作为总生长量。

(11)胸高皮厚:在量取径生长量的年轮木条上量取。

按省定《标准》绝对指标法进行评分,总分大于60者即定为初选优树。初选优树确定后即行编号,方法是在树高1.5米朝坡下方向显目处刮去粗皮,用粉笔编号。

3、地形因子和林分因子调查

按《初选优树调查记录表》各测树因子填写初选优树形质指标及生长指标,并测量填写以下地形因子及林分因子。

(1)海拔:用海拔仪测量,精度±50米。

(2)坡向:用森林罗盘仪测量,按北、西北、东北、西、东等八个方向填写。

(3)坡度:用森林罗盘仪或测高器测定。

(4)坡位:分上、中、下,中上、中下五级填写。

(5)地形:按马面、弯子两类填写。

(6)地位级:按林龄及林分平均树高查《西南云杉、冷杉地位级表》填写。

(7)林分组成:按十分法填写。

(8)林龄:目测3株平均木钻取年龄,平均后化整填写。

(9)郁闭度:目测结合压线法测量。保留小数填写。

(10)植被:填写有代表性的下木、草本及藓类数种。

(11)生长状况:目测。按优、中、差填写。

(12)健康状况:目测。按良好、一般、差填写。

4、初选结果:

按省定标准初选优树54株,其中I级优树22株,占40.7%,II级优树23株,占42.6%,III级优树7株,占13.0%,Ⅳ级优树2株,占3.7%。

对54株初选优树再用自定标准评分,初选优树40株,其中I级优树2株,占5.0%,II级优树6株,占15.0%,III级优树16株,占40%,Ⅳ级优树16株,占40%。

四、复选:

对按自定标准初选的40株初选优树按自定相对指标法进行复选,其方法如下:

1、选择优势木:在初选优树周围半径20—30米范围内选择生长状况仅次于初选优树的优势木三株,作为初选优树的对比木。

2、测定优势木年龄、胸径及树高三个生长指标,并计算其平均年龄、平均胸径及平均树高,计算方法为:

(1)A=(A1+A2+A3)/3           A—平均年龄

A1、A2、A3—三株优势木年龄

(2)D=√((D12+D22+D32)/3)    D—平均年龄

D1、D2、D3—三株优势木年龄

(3)H=(H1+H2+H3)/3、         H—平均年龄

H1、H2、H3—三株优势木年龄

3、校正优势木年龄:将三株优势木平均年龄校正到初选优树的年龄,并将平均胸径、平均树高按比例法进行相应的校正,校正方法如下:

X=(A(B+E))/B    X—优势木订正值    B—优势木平均年龄

A—优势木平均值    E—优势木平均年龄与初选优树年龄之差

当优势木平均年龄大于初选优树年龄时减去年龄差,反之加上年龄差。

4、计算优树及优势木材积,按初选优树实测胸径、树高及优势木校正后平均胸径、平均树高,利用实验形数法分别计算初选优树及优势木校正后平均材积,计算方法为:

V=0.7854D2(H+3)f/10000

V—材积  D—胸径  H—树高  f—实验形数,取0.42

5、计算初选优树材积与三株优势木年龄订正后平均材积之比:计算公式为:比值=V/V×100%

V—初选优树材积    V—三株对比木平均材积

6、评分:按自定标准相对指标法进行评分,总分大于59分,则确定该初选优树为正式优树。按三株大树对比法复选优树22株,其中I级优树2株,占9.1%,II级优树5株,占22.7%,III级优树12株,占54.6%,Ⅳ级优树3株,占13.6%。

7、复测:优树一旦复选后,即对所有地形条件、林分因子进行复测,同时评述优树针叶特征、树杆特征及球果特征,并现场填写《用材树种优树档案卡》一份。

五、标记、编号:

优树一旦确定后随即进行标记,方法是在树杆胸高处刮去粗皮成带环,其宽度为15至20厘米,然后用黄漆涂一宽20厘米彩环,再用红色油漆写上该复选优树编号,编号为“优8801”,表示88年选择的一号优树,标记后拍摄优树照片,并在照片上编了号。

六、标定:

为了将来采穗方便,用罗盘仪对优树进行标定,方法是在明显地物地标(如桥头、道路交叉处等)对优树进行引线,测定项目有测站至测点的方位角、倾斜角、斜距及平距等。

七、建档:

复选结束后,用碳素笔填写《用材树种优树档案卡》一式五份,并进行优树汇总,汇总情况详见附表。

八、建立种子园

1、选优仅仅是建立种子园的第一步工作,之后我们着手在4—5年生苗木中选择超级苗,作为嫁接优树的砧木。超级苗选择无病虫感染,枝叶茂密,径杆粗壮,顶端优势强,高生长为平均高加两个标准差以上。

2、种子园选址:本县阿拉苗圃土地平整,灌溉条件好,土壤肥沃,便于作业和管理,按目前造林规模,育苗面积较小,靠北部分安排15亩左右作为粗枝云杉种子园。

3、定植砧木:首先将种子园划分长宽为5米的小区,在小区内按5×5米株行距确定定植点,考虑到嫁接成活率低,在每一定植点又按0.4×0.4米株行距定植4株砧木,计400个大定植点定植1600株砧木,按25个无性系计,每系16个定植点。

4、无性系配置:为了有效防止各无性系间近交或自交,保证无性系间充分自由授粉,采用完全随机排列法配置。在嫁接前对各区组及区组内大的定植点都进行编号,计400个,并将编号全部写在小纸上做成彩球。混合均匀所有彩球后对每一无性系抽取15个彩球,每抽取一个彩球后即行登记,并绘制在配置图上,登记的彩球不再放回。如抽取的同一无性系相互靠近时要重新抽取,直到相互错开为止。

5、嫁接:合作林场1984年嫁接的种子园中有几株长势异常旺盛,抽取最好的三株作为23、24、25号优树进行采穗,按配制点计,每一树嫁接16个大定植点,每点嫁接4株计64株,考虑损耗,采集80个接穗即可,采集接穗时要采取树杆上部外侧的一年生健壮枝条,采后随即装袋编号,谨防混淆,嫁接前将接穗下部放入清水中浸泡以防水分散失并起到脱脂作用。

嫁接时做到对号入座,并注意大培植点内4株砧木嫁接同一无性系接穗。嫁接采用髓心一形成层对接法。要点是①砧木与接穗粗细相同或很相近;②切面应平整光滑;③对接要准要严,接后用塑料带扎紧,整个过程要快。

6、种子园管理:种子园要进行集约经营,像管理果园一样松土、锄草、施肥、灌水、防治病虫害。

九、优树管护建议:

优树是国家的宝贵财富,必须严加保护,呼吁有关部门和林区群众保护优树,严禁乱砍枝条甚至乱砍优树,一旦发现要从重处罚。

 


甘肃尕海湖区湿地恢复工程生态效益的初步分析

李俊臻       陈有顺

(甘肃尕海—则岔国家级自然保护区管理局     碌曲县747200)

 

摘要:本文对尕海湖区湿地生态环境恶化后,通过采取筑坝引水、草场承包、围栏育草、生态保护等措施进行治理经过的描述,评价了尕海湖区湿地经过初步治理后在地下水位、湿地面积、生物多样性及草地盖度等生态功能方面的可喜变化,并提出了核心区移民、湿地禁牧、草场恢复工程、回游渠建设及鱼类人工繁殖与放养等进一步搞好尕海湿地生态环境建设的建议。

关键词:湿地  工程  生态环境  效益  评价

尕海湿地是黄河最大支流—洮河的发源地之一,位于甘肃尕海—则岔国家级自然保护区的核心区,尕海湿地的兴衰对甘肃中部地区的水资源有着直接的影响,尕海湿地生态系统的构建对生物多样性也有着深远的影响。为了搞好尕海湿地的生态环境建设,近年来在地方政府的大力支持和协助下,林业部门通过筑坝引水、草场承包、围栏育草、生态保护等一系列积极措施,实施了尕海湿地生态恢复工程,取得了一定的成效,生态效益有所增强。

一、自然地理概况

尕海—则岔国家级自然保护区位于甘肃省甘南藏族自治州碌曲县境内,保护区总面积247,431 hm2。自然保护区由两部分组成:北部为以典型的高山森林、草甸生态系统为主的则岔保护站,南部为以湿地、湖泊和河流为主的尕海保护站。

尕海湿地属于尕海保护站的核心区,地理坐标为北纬34°03—34°19,东径102°17—102°33,平均海拔3472—3500m,区内有尕海乡政府机关、加仓村委会和秀娃村委会的3队、4队, 2003年底居民人口2790人,其中牧业人口2569人,牲畜存栏51560头(只匹),人均纯收入2917元。

二、生态恶化的基本情况

长期以来,由于大气干旱、超载过牧等各种因素的综合影响,尕海湿地周边的许多泉水干涸,湿地面积逐渐萎缩,尕海湖的水面急骤缩小,九十年代初湖水面积约470 hm2左右,湖中的鱼类资源受到了很大破坏,黑颈鹤等珍稀候鸟的数量一度下降到了几只到十几只,特别在1995、1997、2000年连续三年干涸,湖底全部露出,在出水口附近死亡的鱼虾成堆,腐烂嗅味在一公里外就能闻到。尕海湖周边生态环境的恶化十分惊人,引起了地方各级林业主管部门和当地人民群众的密切关注。

三、生态环境治理概况

为了从根本上解决尕海湖周边生态环境日益恶化的局面,地方政府和林业部门通过各种途径进行了不懈努力,一是在52000多hm2的汇水区通过实行草场承包和围栏工程,使草场的利用趋于合理,水源涵养能力不断增强;二是积极争取资金,修筑恢复尕海湖水面的拦水坝工程,该工程已于2002年竣工,有效地减少了水量的流失;三是修建了一条长达4 km的引水渠道,将忠曲河水引到了尕海湖中,大大增加了尕海湖的水量;四是保护区管理局严禁尕海湖周边采砂、取土等破坏草场的行为,生态保护工作不断受到重视。由于采取了以上措施,加上去年的降水量比往年有所增加,尕海湖的水面有了很大增加,达到了1591 hm2,比九十年代初翻了将近两番。《甘肃日报》于2004年5月26日头版头条报道了这一消息,中央电视台也于2004年5月30日在《新闻联播》和《晚间新闻》中报道了这一消息,称“黄河最大的支流之一的洮河发源地尕海湖的面积比上世纪九十年代扩大了三倍多,达到了1591hm2,降水增加、引水筑坝工程和休牧是水域增加的主要原因”。

四、生态效益评价

1、地下水位提高,60%以上已经干涸的山泉恢复出水,一方面保障了牧民生活用水和牲畜用水。另一方面为湿地恢复增加了水源。

2、湿地面积扩大。一是尕海湖水面积的增加,使尕海湖蓄水量增加了600多万m3,蓄洪能力大大增强;二是尕海湖区沼泽湿地的面积也恢复到了12000多hm2,以食物链为主的湿地生态系统趋于完善。绝大多数群众对这一变化十分欢迎,因为他们把圣湖的消涨看得十分重要,只有个别的群众由于湿地恢复后淹没了他们的部分草场,要通过生态移民、全面禁牧、兑换草场等方式妥善解决他们的实际问题

3、湿地生物多样性增加,特别是鱼虾数量有所恢复,进而使雁鸭类、大天鹅、黑颈鹤等水鸟数量有了一定增加。据调查,国家一级保护动物黑颈鹤的数量2004年恢复到了46只,约占全国黑颈鹤总量的1%;国家一级保护动物黑鹳的数量由往年的不到10只猛增到今年的41只,约占全国黑鹳总量的4%;国家二级保护动物大天鹅的数量2004年达到280多只,国家一级保护动物灰鹤的数量也有所增加;在过去的资料中没有记载的国家二级保护动物鸳鸯2005年内达到了12对,添补了本区分布的新记录;普通燕鸥、棕头鸥、红脚鹬、青脚滨鹬、大白鹭、苍鹭、普通鸬鹚、斑头雁、灰雁、豆雁、赤麻鸭、普通秋沙鸭、绿翅鸭、绿头鸭、白眼潜鸭、凤头潜鸭等国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的“三有”水鸟数量也都有了增加,总数达到1100多只。

4、植被盖度提高,生物量增加,草地的水源涵养和固土能力有所增强。

五、进一步搞好尕海湿地生态环境建设的建议

1、核心区移民。按照甘肃省关于在自然保护区、生态脆弱区、天保工程区、退耕还林区全面封山禁牧的决定,对尕海湿地、郭茂滩湿地实行生态移民、全面禁牧。

2、湿地禁牧。协调县乡政府对尕海湿地利用军牧场撤销的机遇,通过兑换草地的办法,将原军牧场的国有场草兑换给有关牧民经营,而将划给牧民的集体权属湿地草场划为国有,由管理局经营,实行全面禁牧。据调查,沼泽湿地的牧草质量差,这样的兑换牧民群众是乐于接受的。

考虑到甘南牧区的实际,为了切实保护湿地生态系统,只允许原承包户在每年的12月至翌年的2月份适当放牧,在3月—11月全面实行禁牧,以减少对保护区鸟类繁衍和栖息的影响。

3、草场恢复工程。主要包括草原病虫鼠害防治、草场改良、草场综合治理、围栏育草、补播牧草。

4、洄游渠建设。在目前的滚水坝北侧修建一条2.5km供鱼虾回游的缓坡渠道,让尕海湖下游的鱼虾能回游到尕海湖中。

5、鱼类的人工繁殖与放养。通过人工繁殖试验、人工喂养的方式大量培育适宜在尕海湖高原湖泊生存的黑体高原鳅、东方高原鳅、达里湖高原鳅、短尾高原鳅、拟硬鳍高原鳅、硬鳍高原鳅、厚唇裸重唇鱼、花斑裸鲤、黄河裸裂尻鱼等鱼类,在尕海湖中放养,以便扩大种群,维护湿地生态系统,恢复以鱼虾为食物的黑颈鹤、黑鹳、灰鹤、大白鹭、鸬鹚等水禽数量。